ISTITUTO SUPERIORE DI SANITÀ. L acqua come veicolo di malattie: elaborazione e valutazione di dati registrati e notificati nell area di Roma

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1 ISTITUTO SUPERIORE DI SANITÀ L acqua come veicolo di malattie: elaborazione e valutazione di dati registrati e notificati nell area di Roma Lucia Bonadonna (a), Marco Di Porto (b) (a) Dipartimento di Ambiente e Connessa Prevenzione Primaria, Istituto Superiore di Sanità, Roma (b) Scuola di Specializzazione in Igiene e Medicina Preventiva, Università degli Studi Tor Vergata, Roma ISSN Rapporti ISTISAN 09/3

2 Istituto Superiore di Sanità L acqua come veicolo di malattie: elaborazione e valutazione di dati registrati e notificati nell area di Roma. Lucia Bonadonna, Marco Di Porto 2009, 62 p. Rapporti ISTISAN 09/3 I sistemi di sorveglianza delle malattie di origine idrica rappresentano elementi importanti nel quadro delle politiche di salute pubblica. La contaminazione delle acque contribuisce alla diffusione di malattie e al mantenimento dei livelli di endemia nelle popolazioni. In Europa manca ancora un sistema cogente per la sorveglianza delle malattie di origine idrica; in Italia il sistema di sorveglianza delle malattie infettive esistente non è in modo specifico indirizzato alla raccolta di informazioni sulle malattie trasmesse dall acqua. L indagine presenta dati sulle malattie di origine idrica raccolti, nell area di Roma, nel periodo sulla base delle notifiche registrate dal sistema italiano di sorveglianza delle malattie infettive. I dati selezionati comprendevano tutte le patologie direttamente ed indirettamente correlate all acqua, di cui è stato seguito l andamento nel tempo. Sono stati individuati ed elaborati (per anno e per origine della malattia) un totale di casi di malattie di origine idrica. In totale 75 sono stati i casi direttamente associati all acqua e il virus dell epatite A è stato l agente eziologico più frequentemente registrato. I risultati rappresentano una sottostima della situazione reale anche alla luce delle difficoltà e dei limiti emersi dallo studio. Parole chiave: Acqua, Clima, Malattie idrotrasmesse, Notifica, Patogeni emergenti, Rischio, Sorveglianza, Water safety plan Istituto Superiore di Sanità Water as a vehicle for disease transmission: elaboration and evaluation of data recorded and notified in the area of Rome. Lucia Bonadonna, Marco Di Porto 2009, 62 p. Rapporti ISTISAN 09/3 (in Italian) Surveillance systems for waterborne diseases are important components of public health policy. Microbial contamination of water contributes to disease outbreaks and background rates of diseases worldwide. In Europe a specific mandatory system for WaterBorne Diseases (WBDs) surveillance is still missing; in Italy, although a surveillance system for many communicable diseases exists, it is not specifically tailored to acquire information on WBDs. This investigation reports cases of WBDs, collected in the period in the area of Rome on the basis of data notified diseases within the current Italian surveillance system on communicable diseases. Data were inclusive of all the pathologies directly and indirectly associated with water and their trend was examined. A total of 2928 cases of notified WBDs were collected and elaborated (for year and origin). A total of 75 cases was directly associated with water and Hepatitis A virus was the most frequently notified etiological agent. The outcomes represent an underestimation of the real situation also in the light of shortcomings and weakness emerged from the study. Key words: Climate, Emerging pathogens, Microbial risk, Notification, Surveillance system, Water, Waterborne diseases, Water safety plan Si ringraziano il prof. Augusto Panà e la prof.ssa Elisabetta Franco della Scuola di Specializzazione di Igiene e Medicina Preventiva dell Università Tor Vergata di Roma. Per informazioni su questo documento scrivere a: lucia.bonadonna@iss.it. Il rapporto è accessibile online dal sito di questo Istituto: Citare questo documento come segue: Bonadonna L, Di Porto M. L acqua come veicolo di malattie: elaborazione e valutazione di dati registrati e notificati nell area di Roma. Roma: Superiore di Sanità; (Rapporti ISTISAN 09/3). Presidente dell Istituto Superiore di Sanità e Direttore responsabile: Enrico Garaci Registro della Stampa - Tribunale di Roma n. 131/88 del 1 marzo 1988 Redazione: Paola De Castro, Sara Modigliani e Sandra Salinetti La responsabilità dei dati scientifici e tecnici è dei singoli autori. Istituto Superiore di Sanità 2009

3 INDICE Inquadramento generale... 1 Rischio microbiologico di origine idrica... 2 Aspetti relativi al controllo e alla gestione delle risorse idriche... 5 Acqua e cambiamenti climatici... 6 Gestione della salute pubblica e sorveglianza delle malattie... 7 Sistemi di sorveglianza e la situazione in Europa... 9 Il sistema di sorveglianza delle malattie in Italia Malattie a trasmissione idrica Obiettivi dello studio e metodologie Organismi rilevabili nelle acque Batteri Aeromonas spp Campylobacter Escherichia coli Helicobacter Legionella Leptospira Pseudomonas aeruginosa Salmonella Shigella Vibrio Yersinia Protozoi Amebe a vita libera Blastocystis hominis Cryptosporidium Cyclospora Entamoeba histolytica Giardia intestinalis Virus Adenovirus Astrovirus Norovirus Enterovirus Virus dell epatite A Virus dell epatite E Rotavirus Alghe e cianobatteri Attinomiceti Funghi Risultati Discussione Conclusioni Bibliografia di riferimento i

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5 INQUADRAMENTO GENERALE La qualità dell acqua è un tema attuale e scottante come quello della sua disponibilità e ha un legame diretto con la salute dell uomo. La consapevolezza dell importanza delle caratteristiche di qualità dell acqua si è affermata con il sapere scientifico e il concetto si è evoluto attraverso lo sviluppo dei princìpi di valutazione dei rischi correlati alla presenza di sostanze naturali od originate da contaminazione antropica. Il rapporto di correlazione tra acqua disponibile e salute umana è ben noto. Il problema della distribuzione e dell uso di acqua qualitativamente accettabile è stato parzialmente risolto, in modo quasi soddisfacente e, limitatamente al rischio infettivo, solo nei Paesi più industrializzati. Rimane invece ancora aperto in relazione al rischio legato alla diffusione e alla presenza nelle acque di sostanze chimiche provenienti dai settori industriale ed agricolo. Un ampia quota dell inquinamento ambientale infatti è da addebitare al settore industriale che, attraverso scarichi incontrollati di sostanze chimiche e potenzialmente tossiche, residui di lavorazione, rifiuti, ecc., contribuisce ad aggravare le condizioni di alterazione della qualità delle risorse idriche; d altra parte, di origine agricola sono sostanze quali diserbanti, antiparassitari e fitofarmaci che sono tra i maggiori indiziati per lo sviluppo di attività mutagene, teratogene ed, in alcuni casi, cancerogene. I dati epidemiologici e sperimentali sul reale rischio di esposizione, attraverso l acqua, a queste sostanze e ad altre, come gli interferenti endocrini o i farmaci, non sono del tutto completi e, in alcuni casi, sono parzialmente discordanti. L eventuale conferma dei danni che questi prodotti possono provocare richiederà ulteriori studi e approfondimenti ed è attualmente una delle priorità da affrontare nell ambito della sicurezza e della tutela della salute dell uomo e della salvaguardia dell ambiente. Il problema dell accesso, distribuzione e uso di acqua qualitativamente accettabile è invece ancora ampiamente e drammaticamente presente, soprattutto come rischio infettivo, in molti Paesi in via di sviluppo. Ancora oggi, più di 1,4 miliardi di persone non ha accesso all acqua potabile e 2,6 miliardi non hanno a disposizione installazioni sanitarie adeguate, con la conseguenza che ogni anno circa 5-10 milioni di individui muoiono per cause idrosanitarie dirette e 30 milioni per effetti direttamente riconducibili alla scarsità di acqua. Da una diecina di anni, le analisi e le previsioni dell ONU (Organizzazione delle Nazioni Unite), della FAO (Food and Agriculture Organization), dell UNESCO (United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization), del PNUD (Programme des Nations Unies pour le Développement) e della Banca Mondiale registrano un acutizzazione della crisi idrica nel mondo e la moltiplicazione e l intensificazione dei conflitti intorno all acqua. Inoltre tutti gli studi sul clima considerano l acqua un emergenza destinata ad aggravarsi sempre più. È riconosciuto che, per la maggior parte delle popolazioni povere del mondo, una delle più gravi minacce è rappresentata dell utilizzo di acqua non rispondente a caratteristiche di buona qualità. Secondo l Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), l 80% delle malattie rilevate è attribuibile ad acqua insalubre e ad insufficienti condizioni igieniche. È noto che il rischio più facilmente associabile all uso di acqua potabile contaminata viene primariamente e tradizionalmente correlato alla contaminazione da parte di microrganismi patogeni di origine enterica che possono raggiungere le falde acquifere e, più facilmente, contaminare le acque superficiali che, dopo una successione di trattamenti, possono essere utilizzate come acque per il consumo umano. Il rischio infettivo, legato quindi alla presenza nelle acque di microrganismi patogeni che causano malattie di natura enterica, è ancora molto elevato nei Paesi meno sviluppati. Nei Paesi 1

6 industrializzati, invece, negli ultimi decenni è stato registrato, in generale, un parziale declino delle patologie legate alla diffusione dei più tradizionali patogeni enterici, presumibilmente legato, soprattutto, alla messa in opera di processi di trattamento e di disinfezione delle acque, alle attività di controllo della loro qualità igienico-sanitaria, così come definite dalle normative, e alle campagne di vaccinazione. Tuttavia, è noto anche che, nonostante i processi di potabilizzazione, nelle acque è possibile rilevare una presenza costante di flora microbica, selezionata dopo il trattamento, in cui si ritrovano microrganismi caratterizzati da una maggiore capacità di sopravvivenza. Pertanto, se è pur vero che l acqua potabilizzata è microbiologicamente diversa da quella grezza, e ragionevolmente esente da patogeni, essa tuttavia può ancora trasportare, non solo microrganismi che fanno parte della sua flora naturale, ma anche microrganismi derivati da contaminazioni esterne e che sono stati in grado di superare le barriere sanitarie e di controllo. Rischio microbiologico di origine idrica Per descrivere un fenomeno e prevederne l evoluzione si fa spesso ricorso a modelli matematici che permettono sia di analizzare i possibili scenari che si possono presentare sia di valutare con tempestività la validità delle contromisure del caso. In relazione al del rischio microbiologico, tuttavia, l uso di modelli già utilizzati per la valutazione di altri tipi di rischio è spesso arduo, data la molteplicità dei parametri in gioco, alcuni dei quali tuttora incerti e di difficile inquadramento. Bisogna innanzitutto considerare che la valutazione del rischio microbiologico non viene, al momento, ancora utilizzata per la definizione di valori limite per i patogeni nelle acque. In alcuni casi vengono ancora applicati criteri conservativi che prevedono l assenza obbligatoria dei patogeni nelle acque, senza che venga considerata né la loro concentrazione né la loro vitalità. D altra parte, i valori stabiliti per i microrganismi indicatori di contaminazione sono generalmente derivati da valutazioni basate sul principio di precauzione e sulla base del rapporto rischi/benefici. Tuttavia, da alcuni anni sono in corso studi che prevedono la possibilità di fissare valori sulla base della valutazione, quantificazione e analisi dei rischi anche per quanto riguarda gli agenti microbici. In questo caso, come nella valutazione del rischio tossicologico-cancerogeno, è stato definito, almeno per alcuni microrganismi, un livello numerico di rischio accettabile. Generalmente e finora sono state effettuate valutazioni del rischio in relazione a quegli organismi che hanno capacità infettive maggiori e dosi infettive più basse. Un livello di rischio accettabile, 10-4 per persona per anno, è stato finora stabilito per virus e per alcuni protozoi patogeni. In generale, il modello di studio che permette di seguire una strategia per la caratterizzazione del rischio comprende diverse fasi interconnesse tra loro: identificazione del pericolo; relazione dose-risposta; valutazione dell esposizione. In particolare, per la caratterizzazione e l analisi del rischio microbiologico questa struttura si sviluppa secondo modelli che comprendono diversi parametri che intervengono a rendere più complesso e articolato lo schema: dati sulle relazioni dose-risposta, individuazione del microrganismo patogeno; informazioni sul microrganismo (virulenza, ecc.); dati specifici sulle interazioni organismo-ospite; valutazione dell esposizione (presenza e distribuzione del microrganismo); dati epidemiologici. Questo tipo di approccio è comunque complicato da una serie di limitazioni legate principalmente alla difficoltà di ottenere una accurata enumerazione dei patogeni, alle incertezze associate alla infettività e alla virulenza dei microrganismi, alle variazioni tra biotipi diversi, 2

7 anche nell ambito di una particolare specie, e alla variabilità della diffusione e concentrazione del microrganismo nelle acque. Inoltre, l analisi del rischio microbico si deve basare su informazioni relative alla dose infettante del microrganismo, alla risposta all esposizione, alla diffusione del microrganismo nell acqua, alla probabilità di infezione e alla diffusione secondaria nell ambiente. Quest ultima è una caratteristica tipica del rischio microbico che non ha un parallelo nella valutazione del rischio tossicologico e richiede una speciale attenzione nella creazione di modelli. Lo sviluppo della relazione quantitativa dose-risposta è il punto di partenza per lo svolgimento di un analisi del rischio. Nella valutazione del rischio di esposizione ad agenti microbici, la relazione dose-risposta permette di procedere alla stima del rischio sulla base della probabilità che si sia verificata un infezione. Tuttavia il processo di evoluzione di una infezione, dal momento della colonizzazione alla manifestazione della malattia conclamata, rimane, per molti aspetti, ancora da chiarire. Per esempio, per alcuni patogeni opportunisti non è nota l esatta modalità di trasmissione e di sviluppo della malattia. La relazione dose-risposta è il punto cruciale della valutazione del rischio microbico e il suo calcolo è basato sulla ragionevole assunzione che la risposta sia il risultato dell ingestione/contatto con il patogeno e che l intensità di questa risposta sia correlata proporzionalmente alla dose. È tuttavia da notare che la maggiore limitazione ai modelli di valutazione del rischio microbiologico in relazione al calcolo della relazione dose-risposta è legata alla elaborazione di curve calibrate su adulti sani, curve difficilmente estrapolabili a una fascia di popolazione più suscettibile, quali gli immunodepressi, i bambini, gli anziani. Il calcolo della relazione viene condotto con diversi modelli, ma spesso si fa riferimento a una distribuzione di Poisson che considera che le interazioni ospite-microrganismo rimangano costanti. Tuttavia, generalmente la risposta a dosi crescenti del patogeno è molto più graduale di quella calcolata e questa caratteristica può essere descritta da una distribuzione di probabilità che permette di ottenere una curva più graduale che considera la progressione tra la risposta e la dose. Al momento, non esistono curve dose-risposta per gran parte dei patogeni presenti nelle acque; in particolare sono necessari studi per quanto riguarda gli opportunisti patogeni, alcuni dei quali appartengono alla microflora naturale delle acque e sono presenti in essa indipendentemente da qualsiasi fonte di contaminazione. La valutazione del rischio risulta anche complicata da una serie di parametri, primo fra tutti l effettiva impossibilità di caratterizzare su base genotipica o fenotipica, quantificare in modo adeguato ed identificare tutti i microrganismi presenti nelle acque e che possono essere agenti potenziali di malattia. Infatti, l elenco degli agenti patogeni, soprattutto di origine idrica, è indubbiamente incompleto ed inadeguato anche per carenze legate alla bassa efficienza e sensibilità dei metodi analitici. I metodi tradizionali standardizzati, utilizzati per il rilevamento di specifici microrganismi, risultano spesso poco sensibili e tendono a sottostimare il reale carico microbico. D altra parte, anche i metodi innovativi non risolvono sostanzialmente il problema: spesso non forniscono indicazioni sulla vitalità o la virulenza dei microrganismi individuati che comunque, anche in condizione di quiescenza, possono essere ancora in grado di produrre patologie. Sebbene per alcuni microrganismi siano conosciuti i meccanismi di patogenicità, per molti altri, soprattutto per gli opportunisti patogeni, scarse sono le informazioni sui fattori di virulenza. Bisogna inoltre considerare che i microrganismi, sulla base delle loro caratteristiche genotipiche e fenotipiche, nell acqua possono variare ampiamente la loro capacità di indurre malattie. La loro virulenza può modificarsi anche come conseguenza del trattamento cui sono state sottoposte le acque in cui i microrganismi sono presenti. 3

8 Considerando che l infezione è un prerequisito alla malattia conclamata, il processo di evoluzione da infezione a malattia sintomatica può essere considerato come una probabilità condizionale, non conoscendo la relazione, se esiste, tra il livello di esposizione a un dato microrganismo (dose ingerita) e la possibilità di contrarre la malattia. Per Giardia, ad esempio, si accetta che ogni infezione corrisponda alla malattia e che quindi il rischio stimato si approssimi ai valori dell incidenza osservata durante le epidemie. Pur tuttavia l ingestione di 10 cisti che rappresenta la dose infettante minima è in grado di causare l infezione che non sempre si manifesta con una sintomatologia. Infatti, la percentuale di infezioni asintomatiche può variare tra il 39 e il 76% rispettivamente nei bambini con meno di cinque anni e negli adulti. D altra parte la sintomatologia può manifestarsi nel 50 e 67% dei casi, con un massimo del 91% e nel 58% della popolazione infetta possono instaurarsi giardiasi croniche. Per i virus enterici, sono stati osservati valori di morbidità variabili tra l 1 e il 97%, in funzione del tipo di virus e dell età del soggetto. La progressione e la severità della malattia sono una funzione della fisiologia dell individuo, ed è difficile correlarle direttamente alla dose. Negli individui sani le malattie gastrointestinali sono generalmente considerate a decorso benigno. Tuttavia la gran parte degli studi indicano che tra i bambini e gli anziani al disopra dei 70 anni esistono valori di mortalità compresi tra il 3 e il 5% nel caso di malattie diarroiche che richiedono ospedalizzazione. Valori più bassi sono stati riscontrati in soggetti esposti, quali le donne in gravidanza e i malati di malattie cardiovascolari. Nelle infezioni da Cryptosporidium, spesso asintomatiche, nei soggetti immunocompetenti la malattia, a carattere gastrointestinale, si risolve spontaneamente, mentre può essere fatale per soggetti immunocompromessi. Negli individui immunodepressi irreversibili la severità della malattia è legata al grado di compromissione. Non si è in grado attualmente di definire i meccanismi che inducono a modificare lo stato fisiologico dei microrganismi nelle acque, né ciò che governa questi cambiamenti rispetto a quello che si verifica in un ospite infettato. Proprio queste difficoltà, legate a queste differenze, non permettono di controllare e prevedere il comportamento dei microrganismi patogeni che si ritrovano nelle acque. Infatti, bisogna considerare che la capacità di sopravvivenza dei microrganismi patogeni nelle acque è legata e dipende da una serie di complesse interazioni ecologiche tra l organismo e il suo ambiente, che difficilmente si è in grado di valutare e comprendere nel loro insieme. Ciò limita le nostre conoscenze sulla possibilità di verificare i processi di sopravvivenza e moltiplicazione dei microrganismi nell ambiente e spesso si è di fronte a casi o epidemie di cui non si comprende origine e diffusione. L analisi del rischio è spesso difficile e complessa anche per l incertezza legata alla prevalenza e alla concentrazione dei microrganismi patogeni nelle acque nel tempo. Le maggiori difficoltà dipendono infatti, oltre che dal calcolo delle relazioni dose-risposta, anche dalla valutazione della distribuzione delle densità microbiche nelle acque. Infatti, è noto che le concentrazioni dei patogeni nelle acque sono ampiamente variabili e legate a fattori diversi, primo fra tutti il livello di diffusione delle varie patologie all interno della popolazione e le variazioni stagionali. Risulta quindi difficile procedere al calcolo della distribuzione dei microrganismi nelle acque che viene comunemente calcolata secondo la distribuzione di Poisson in base alla quale si assume che gli organismi siano distribuiti casualmente. Tuttavia questo approccio non riflette esattamente quello che si verifica in realtà perché, più spesso, nelle acque, essi si ritrovano aggregati tra loro o a particelle e solidi sospesi. Questa condizione contribuisce a far variare la loro distribuzione nelle acque, modificando quindi la probabilità di esposizione al patogeno da parte dei soggetti esposti. 4

9 L evoluzione delle conoscenze in materia di analisi del rischio ha, negli anni più recenti, spostato l interesse verso la realizzazione di un sistema globale di gestione del rischio finalizzato a ridurre le possibilità di contaminazione delle acque, a limitare o rimuovere la presenza di fattori di rischio chimico e microbiologico nelle acque e a prevenire eventuali condizioni di pericolo che possono presentarsi. È in questo ambito che, sulla base di linee guida dell OMS, sono stati introdotti nuovi criteri di tutela della salute basati su un sistema olistico di valutazione e gestione dei rischi. Aspetti relativi al controllo e alla gestione delle risorse idriche Gestire le risorse idriche è una sfida che, insieme ai cambiamenti climatici in corso, si impone per il soddisfacimento dell aumento delle necessità alimentari mondiali. L intensificarsi della competizione per l acqua a causa della crescente industrializzazione, urbanizzazione e incremento della popolazione mondiale è attualmente una delle minacce più gravi per uno sviluppo umano sostenibile. In Europa, negli anni più recenti, a ridisegnare completamente la materia inerente alla qualità delle acque sono state presentate, e sono attualmente in vigore, due importanti ed innovative disposizioni legislative, la Direttiva 2000/60/CE e la Direttiva 98/83/CE, attualmente in revisione. La prima istituisce un quadro per l azione comunitaria in materia di acque e prevede la necessità di trovare un equilibrio sostenibile tra istanze ecologiche, economiche e sociali e di attivare una gestione integrata di intervento, prefiggendosi una serie di obiettivi che hanno come priorità la prevenzione e la riduzione dell inquinamento, la seconda è relativa specificamente alla qualità e al controllo delle acque destinate al consumo umano e getta le basi per una vera e propria rivoluzione culturale che coinvolge tutte le componenti istituzionali, politiche e tecniche del territorio per la tutela della salute e la salvaguardia del patrimonio idrico. Entrambe, in sinergia e sintonia, possono contribuire allo svolgimento di attività di gestione delle risorse, alla definizione degli usi sostenibili e alla elaborazione di piani di risanamento ambientale in funzione della tutela della salute delle popolazioni. La gestione della risorsa acqua è un aspetto fondamentale della prevenzione e rappresenta il primo obiettivo che la sanità pubblica si pone soprattutto in relazione alle caratteristiche di qualità microbiologica e chimica. In questo ambito, le ultime direttive comunitarie sulle acque si stanno ispirando a nuovi criteri di controllo e sorveglianza, elaborati dall OMS, che prevedono l attuazione di programmi sistematici di tutela della salute ai più elevati livelli di efficienza che si avvalgano di sistemi integrati di valutazione e gestione del rischio (WSPs, Water Safety Plans). Sulla base di questi schemi, diretti a prevenire il manifestarsi di condizioni di rischio, diventa indispensabile determinare gli obiettivi correlati alla salute (Health Based Targets), di carattere nazionale, per i quali dovranno essere fissati livelli di riferimento di rischio tollerabile in funzione della situazione sanitaria globale della popolazione e del contributo dato dall acqua alla diffusione di malattie. I criteri di applicazione dei WSPs prevedono uno schema di attuazione che comprende, a grandi linee, accanto ad attività di valutazione del rischio, con l identificazione e la categorizzazione dei pericoli in ciascuna fase di produzione e distribuzione dell acqua, anche attività di gestione del rischio, con l individuazione delle opzioni preventive e correttive per arginare e mitigare i rischi e per individuare le misure da intraprendere per il loro contenimento e risolvere ogni condizione di rischio che può manifestarsi. La classificazione dei pericoli (categorizzazione ed assegnazione della priorità) può consentire di individuare 5

10 quelli che hanno il maggiore impatto sulla salute e allocare quindi le giuste risorse nell attività di gestione dell intera filiera di produzione dell acqua e garantisce che i rischi siano gestiti in modo appropriato. L intero sistema prevede lo sviluppo di piani di controllo per controllare e limitare i rischi e presenta un aspetto reattivo, relativo alla risoluzione di problemi in risposta ad uno o più condizioni di rischio segnalate, ed uno proattivo, relativo all identificazione e alla risoluzione di problemi prima che essi si verifichino. Il metodo, adeguatamente sottoposto a controllo, permette di implementare i processi di decision making lungo l intera filiera di produzione dell acqua potabile, dalla captazione al rubinetto dell utente. Con questi presupposti appare quindi evidente l esigenza di stabilire una stretta collaborazione tra autorità sanitarie preposte ai controlli e alla sorveglianza e tutti coloro che operano nel settore dei servizi idrici, considerando anche la necessità di garantire al cittadino un informazione corretta e trasparente anche per la crescita di una cultura diffusa della salute, del benessere e della salvaguardia ambientale. Acqua e cambiamenti climatici In questi ultimi anni, in relazione ai cambiamenti climatici in atto, è emerso quanto siano sensibili e vulnerabili i sistemi ecologici. In particolare, le risorse idriche possono essere fortemente influenzate da eventi climatici estremi (pioggia di elevata intensità, piene, siccità), in termini di alterazioni della qualità dell acqua o riduzione della sua disponibilità, e il quadro può essere aggravato dalla possibile diminuzione delle precipitazioni nevose che impedisce l alimentazione delle falde acquifere sotterranee. In questo ambito, i cambiamenti climatici possono favorire l instaurarsi di condizioni di rischio per le popolazioni, contribuendo, su piccola e larga scala, alla diffusione di organismi patogeni anche in aree geografiche dove prima essi non erano presenti. Il comportamento di specie di pesci, uccelli e insetti sono i primi segnali che si osservano in risposta ai cambiamenti climatici. Alcuni vettori di trasmissione di malattie come insetti, zecche e acari hanno già allargato il loro areale di sviluppo in aree europee dove prima non erano segnalati. È il caso della trasmissione, ad esempio, del virus Chikungunya che è stato introdotto, anche in Italia, da soggetti che avevano soggiornato in aree endemiche. In questo caso, la presenza di un vettore, la zanzara tigre (Aedes albopictus), insediata in Europa negli ultimi 15 anni, favorisce la trasmissione della malattia virale. Alcuni modelli che studiano i cambiamenti climatici hanno anche stimato un aumento, nell area europea, del rischio associato alla malaria. Tuttavia, fattori favorevoli alla trasmissione del Plasmodium sono, prevalentemente, condizioni di degrado socio-economico, mancanza di servizi sanitari e sociali, fenomeni di immigrazione non controllata e mancanza di una gestione ambientale per il controllo dei vettori (zanzare del genere Anopheles), insetti d altra parte ancora presenti in alcune parti d Italia. A questo proposito, tra le malattie trasmesse da insetti, ancora oggi endemiche in Italia, sono da segnalare le leishmaniosi, cutanea e viscerale, e le encefaliti da Phlebovirus, tutte trasmesse da flebotomi, ditteri ematofagi meglio conosciuti come pappataci che hanno ampliato la loro distribuzione geografica in diversi Paesi europei. Altre arbovirosi possono essere considerate emergenti nel nostro Paese, come quella causate dal virus West Nile, causa dell encefalomielite del cavallo (ospite terminale), ma trasmissibile anche all uomo da zanzare comuni, prevalentemente appartenenti al genere Culex. Il ruolo dei cambiamenti climatici nell epidemiologia delle malattie infettive è in realtà ancora incerto. Tuttavia, le relazioni tra salute umana ed esposizione a cambiamenti associati direttamente alla disponibilità e alla qualità dell acqua tendono a mostrare un associazione tra possibilità di disporre di acqua di qualità e malattie diarroiche. Sulla diffusione di epidemie di 6

11 origine idrica può influire anche il manifestarsi di eventi climatici estremi (inondazioni, siccità) e malattie a carattere gastroenterico possono aumentare in relazione a innalzamento delle temperature ed a fenomeni di dilavamento dei suoli, per conseguente contaminazione microbica e chimica di acque costiere e superficiali interne. Un aumento delle condizioni di siccità è previsto in Europa centro-meridionale e in Asia centrale. È quindi stato stimato che fenomeni di siccità potranno riguardare alcune aree europee, con un aumento che, dal 19% attuale, potrà estendersi al 35% delle regioni nel 2070, interessando quindi milioni di europei. In particolare, il Mediterraneo è riconosciuto come zona calda per il cambiamento climatico. La regione è già caratterizzata da scarse risorse idriche che sono per di più non equamente distribuite all interno dei diversi Paesi e i cambiamenti climatici potrebbero ridurre del 25% le piogge invernali in quest area. Attualmente, è stato stimato che l intero territorio italiano è stato colpito da una diminuzione del 14% delle precipitazioni nelle ultime cinque decadi. L approvvigionamento di acqua potrebbe diventare ancora più problematico di quanto non sia oggi in Puglia, in Basilicata, in Sicilia ed in Sardegna, a causa sia della progressiva e crescente scarsità di acqua sia del malfunzionamento dei sistemi di gestione. Gestione della salute pubblica e sorveglianza delle malattie In un ambito di tutela della salute della popolazione, oltre all elaborazione di criteri organizzativi di vigilanza e di gestione delle risorse idriche, per sostenere efficacemente le attività di controllo e prevenzione è necessario valutare i rischi legati alla qualità delle acque in funzione dell incidenza di malattie derivate dall uso e dal consumo di acqua. La salvaguardia della qualità delle acque potabili dovrebbe andare di pari passo con la sorveglianza della salute pubblica ed accanto alle attività di controllo e valutazione del rischio, dovrebbero essere quindi implementate quelle attività che permettono di valutare il ruolo dell acqua come fattore di rischio e mezzo di trasmissione di patologie di derivazione idrica. Le malattie a trasmissione idrica (WBD, waterborne disease) rappresentano, infatti, ancora un problema in tutti i Paesi europei e la sorveglianza dell incidenza delle malattie endemiche diventa importante per fissare obiettivi generali e seguire gli avanzamenti verso di essi. In prospettiva di una pianificazione condivisa sulla salute pubblica in Europa, lo sviluppo e l attivazione di un sistema comune di monitoraggio di indicatori standardizzati di esito dovrebbero diventare quindi attività parallele alla valutazione delle caratteristiche igienicosanitarie dell acqua. Per operare in questo senso è necessario muoversi in più direzioni, parallele ma convergenti verso lo stesso obiettivo: operare una politica di sviluppo nella gestione delle risorse idriche: il primo passo a tutela della salute pubblica impone l esigenza di soddisfare gli aspetti relativi alla disponibilità di acqua rispetto ad altre priorità; definire di obiettivi di qualità per la potabilità delle acque: le autorità nazionali di sanità pubblica hanno il compito di definire norme, anche sulla base di Direttive Europee o di Linee Guida, per la valutazione delle requisiti delle acque potabili che includano obiettivi di qualità. L attività normativa non è esclusivamente ristretta alle sole caratteristiche di idoneità dell acqua, ma può prevedere anche la regolamentazione e l approvazione dell uso di materiali che entrano in contatto con l acqua e di prodotti chimici usati nella produzione e nella distribuzione dell acqua trattata; 7

12 svolgere attività di sorveglianza della salute e monitoraggio delle epidemie: fondamentali in questo ambito sono l indagine e il controllo delle epidemie, attività che vengono, in genere, effettuate direttamente dalle autorità preposte, ma in alcuni casi attraverso un organismo decentrato; avviare azioni dirette allo svolgimento di attività di controllo: attività svolte da organi sussidiari che forniscono indicazioni sulla sorveglianza della qualità dell acqua. I ruoli assunti dalle diverse entità governative, generalmente definiti in base all organizzazione delle strutture nazionali, spesso comprendono un semplice ruolo di supporto alle autorità locali, che frequentemente intervengono direttamente in maniera autonoma. Benché in diversi Paesi europei esistano, anche da alcuni decenni, ormai varie reti di sorveglianza delle malattie, è stata, da tempo, presa coscienza ed è stato stigmatizzato dagli esperti del settore che, a livello europeo, non esiste un sistema coordinato e armonico per la sorveglianza delle patologie a trasmissione idrica e che la variabilità nelle modalità di notifica tra gli Stati Membri comporta, per queste patologie, una condizione generale di sottonotifica. Poiché i sistemi di sorveglianza delle malattie idrotrasmesse richiedono adeguamenti e aggiornamenti rapidi per l adattamento alle situazioni emergenti e alle nuove scoperte, un informazione corretta e veloce, così come la sua trasmissione, diventano elementi essenziali per il buon funzionamento del sistema in quanto le informazioni derivate devono essere usate sia per pianificare interventi di salute pubblica sia per verificare l efficacia dei provvedimenti adottati. È per questo motivo che l acquisizione di un informazione corretta e completa è la base per l organizzazione di un valido sistema di sorveglianza e la possibilità di riconoscere e circoscrivere, in tempi brevi, un epidemia è indice dell efficacia del sistema. Per creare un adeguato sistema di sorveglianza e di allerta è necessario, principalmente, fare riferimento agli aspetti operativi di seguito elencati: fonte di informazioni: le informazioni sui casi di malattie devono provenire prevalentemente da medici (di base, ospedalieri, ecc.) e da laboratori clinici; qualità dei dati: è necessario che venga definito e applicato, in modo appropriato, il termine caso e che vengano utilizzate metodiche che permettono la conferma accurata dei casi; consistenza dei dati: è necessario che le informazioni siano paragonabili a livello nazionale ed internazionale e che siano raccolte da personale qualificato; velocità della trasmissione di dati: è necessario fare uso di sistemi informatici più efficaci per assicurare sia una notifica puntuale sia un efficiente riconoscimento della malattia e una rapidità nelle azioni di risposta. Per garantire queste caratteristiche operative, in un attività che richiede registrazioni, notifiche e aggiornamento costanti, in tutti i Paesi, come base di partenza, sono necessari formazione e addestramento del personale. In più, affinché il sistema di sorveglianza funzioni in maniera adeguata, le schede di notifica debbono essere più semplici possibili, ma allo stesso tempo utili, evitando quindi la registrazione di dati ininfluenti allo scopo. L OMS ha riconosciuto che le attività di sorveglianza attualmente esercitate dai Paesi che le hanno attivate sottostimano l entità di malattie di natura microbica di derivazione idrica, come anche di quelle causate dalla presenza di sostanze chimiche nelle acque, e che questi sistemi sono, in realtà, poco efficienti in tutti i Paesi, indipendentemente dal loro grado di sviluppo socio-economico. Anche per questo, nel 2005, è stato creato un organismo, l European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC), che, attraverso un azione di coordinamento e di vigilanza, ha lo scopo di organizzare un unico sistema di sorveglianza delle malattie in Europa. Di fatto, ancora poco sviluppati sono, nella gran parte dei casi, i sistemi di sorveglianza delle malattie di origine idrica nell area europea e quindi i dati raccolti dai Paesi che hanno attivato queste strutture possono costituire una sottostima della reale diffusione di malattie 8

13 idrotrasmesse. Dati raccolti tra il 1986 e il 1996, in 17 Paesi europei (con circa 220 milioni di abitanti), hanno registrato un totale di 2,5 milioni di casi di malattie gastrointestinali, il 2% dei quali attribuibile all acqua potabile, anche se, nel periodo nei Paesi EECCA (Eastern Europe, Caucasus and Central Asia) è stata segnalata una riduzione di circa il 72% dei casi di mortalità per malattie diarroiche tra la popolazione infantile. D altra parte è noto che gli Stati Uniti, fin dal 1971, hanno sviluppato un sistema di sorveglianza per le patologie a diffusione idrica. I dati aggiornati e registrati hanno permesso di associare all acqua, ad esempio, nel periodo , 39 epidemie e una loro riduzione (31 epidemie) è stata calcolata nel biennio In questo Paese, i dati di notifica sono utilizzati sia per individuare gli agenti eziologici associati alle epidemie e definire le capacità di trattamento dell acqua negli impianti e le loro carenze, sia per valutare l adeguatezza e l efficienza delle tecnologie utilizzate per la produzione di acqua idonea all uso. Inoltre, i dati di sorveglianza vengono impiegati per stabilire le priorità nelle attività di ricerca e per aggiornare e migliorare le normative per la definizione della qualità dell acqua potabile. Sistemi di sorveglianza e situazione in Europa Il Protocol on Water and Health presentato alla Convention on the Protection and Use of Transboundary Watercourses and International Lakes nel 1992 ha fissato obiettivi per il benessere individuale e la protezione della salute attraverso lo sviluppo di attività sia di gestione delle risorse idriche sia di prevenzione, controllo e riduzione delle malattie correlate all acqua. Gli articoli 6 ed 7 del protocollo obbligano i Paesi aderenti a stabilire determinati obiettivi sia a livello nazionale, sia regionale e ad esaminare e valutare periodicamente i progressi realizzati per ridurre il manifestarsi di incidenti ed episodi epidemici correlati all acqua. L articolo 8 inoltre impegna ad assicurare l istituzione di un efficiente sistema di sorveglianza e di allerta. La costruzione di una rete di sorveglianza epidemiologica per le malattie infettive in Europa è prevista dalla Decisione 2119/98/CE del Parlamento e del Consiglio europeo del 24 settembre 1998, in cui, inoltre, ne viene definita la necessità anche in funzione di attività di avviso preventivo e di risposta per la prevenzione e il controllo delle malattie. Al momento attuale i diversi sistemi di sorveglianza delle malattie sono difficilmente confrontabili e difficoltà esistono soprattutto per la definizione e l identificazione dei focolai epidemici. Dove essi esistono, operano in maniera diversa, anche se l obiettivo comune è quello di riuscire a limitare il diffondersi delle patologie. Diverse difficoltà sono emerse nei più recenti incontri tra esperti e di questa condizione sono stati messi in evidenza i fattori prioritari, alcuni dei quali sono elencati di seguito: non tutti i soggetti si recano dal medico quando manifestano sintomi diarroici; ciò non permette la registrazione dei casi associati e conduce, di conseguenza, ad una sottovalutazione della diffusione della patologia; l agente eziologico responsabile dell epidemia può rimanere sconosciuto a causa della scarsa sensibilità dei metodi di rilevamento; metodologie più idonee e accurate permetterebbero una più facile e rapida classificazione dell agente eziologico scatenante il focolaio; scarse informazioni sono reperibili per le intossicazioni acute dovute a prodotti chimici; non è sempre possibile identificare con certezza se una patologia sia realmente a trasmissione idrica perché è assai difficile reperire campioni di acqua sospetti che siano rispondenti ai risultati delle analisi cliniche. Tuttavia, è stato concordato che debba essere adottato un documento comune che sia utile come linea guida e che tenga conto dei seguenti elementi: 9

14 definizione di requisiti minimi standardizzati di qualità per la sorveglianza delle WBD, con particolare attenzione alla segnalazione, rilevazione e indagine su focolai epidemici; stato dell arte sugli attuali sistemi di sorveglianza; adozione di criteri di sorveglianza flessibili sia per la realizzazione anche in Paesi con capacità operative diverse sia per l applicazione in base alle esigenze locali. Attualmente, diversi Paesi europei stanno tentando di mettere a punto metodologie di notifica più adeguate ed è in atto l implementazione di nuovi sistemi informativi. Paesi come la Germania, ad esempio, hanno già attivato un sistema funzionale per il rilevamento della epidemie che si basa sull Infectious Disease Protection Act del 2001; anche la Svezia, recentemente, è riuscita a migliorare l efficienza del sistema introducendo una fonte supplementare di notifica. Generalmente le attività di sorveglianza si sviluppano secondo lo schema seguente: monitoraggio continuo delle malattie, molte delle quali possono essere causate da agenti patogeni specifici delle acque; individuazione delle epidemie; analisi delle tendenze; analisi geografica e demografica; feedback di quanto è emerso dall attività di sorveglianza. Dall altra parte, in molti Paesi esistono problemi legati all esistenza di condizioni limitative associate a: infrastrutture obsolete che conducono a difficoltà nella risposta tempestiva al sempre più ampio insieme e riconoscimento di agenti infettivi; metodi epidemiologici non aggiornati che sono basati su indagini di laboratorio piuttosto che epidemiologiche (es., studi caso-controllo); mancanza di esperienza da parte del personale incaricato e carenze di risorse ai laboratori; interventi non appropriati; inconsistenza di dati. Il sistema di sorveglianza delle malattie in Italia In Italia, esiste da diversi anni un sistema di sorveglianza delle malattie infettive che è affidato soprattutto al Sistema Informativo delle Malattie Infettive (SIMI). Il sistema ha una funzione importante nel determinare l andamento temporale e la ciclicità stagionale di alcune malattie che si traduce poi, in maniera più particolareggiata, nella valutazione della normale incidenza di una specifica malattia (individuazione di soglie epidemiche) e nel tentativo di valutare la distribuzione geografica dei casi (individuazione di fonti comuni di esposizione). Questa valutazione permette di verificare le caratteristiche personali dei pazienti affetti dalla malattia oggetto di sorveglianza (individuazione di gruppi suscettibili) per svolgere un adatta pianificazione sanitaria e definire interventi di prevenzione. Il SIMI fa capo alla Direzione Generale della Prevenzione Sanitaria del Ministero della Salute, a cui afferiscono sia le segnalazioni dei Servizi di Igiene Pubblica, sia le sorveglianze speciali condotte dai Centri nazionali di riferimento o dall Istituto Superiore di Sanità. A questi si affiancano le attività di monitoraggio e controllo dei Servizi di Igiene degli Alimenti e della Nutrizione (SIAN). La raccolta di dati è basata sulle notifiche dei medici e, oltre alle segnalazioni per gli operatori della sanità pubblica, codifica riepiloghi mensili di tutte le malattie infettive notificate, compilati da ogni Azienda Sanitaria Locale (ASL). 10

15 La struttura del SIMI è stata ridefinita nel Decreto ministeriale 15 dicembre 1990 e successiva modifica relativa alla tubercolosi e alla micobatteriosi (Decreto ministeriale 29 luglio 1998). In particolare, il flusso informativo previsto si svolge attraverso il medico, ospedaliero o di base, che diagnostica la malattia infettiva ed effettua la segnalazione alla ASL di competenza, le Aziende Sanitarie Locali incaricate dell adozione di eventuali misure di profilassi a tutela della salute pubblica, la Regione (Agenzia di Sanità Pubblica) con azione di supervisione e coordinamento, gli Organismi Centrali (Ministero della Salute, ISTAT, Istituto Superiore di Sanità) ed eventualmente internazionali (UE, OMS). Oltre al SIMI, le altre componenti del sistema di sorveglianza delle malattie infettive in Italia sono i Sistemi di Sorveglianza Speciale per le meningiti (circolari Ministero della Sanità, 29 dicembre 1993 e 27 luglio 1994), per la legionellosi (circolare del Ministero della Sanità, 29 dicembre 1993), per la malattia di Creutzfeldt-Jakob (Decreto ministeriale, 21 dicembre 2001), per le tossinfezioni alimentari (Decreto Giunta Regionale 6 aprile 1999 e Decreto Giunta Regionale, 1 giugno 1999), per il morbillo (Circolare Ministero della Salute, 20 aprile 2007) e per alcune sorveglianze attivate dall Istituto Superiore di Sanità che riguardano le epatiti virali acute (SEIEVA), la sindrome emolitica-uremica (SEU), le malattie sessualmente trasmesse (MST). Ad integrazione della sorveglianza delle meningiti batteriche esistente, a marzo 2007, è stato stilato un Protocollo che prevede la segnalazione di tutte le forme di malattia invasiva per i patogeni per i quali esiste un vaccino disponibile. Esistono infine i Sistemi di Sorveglianza di Laboratorio per le diarree infettive (Decreto Giunta Regionale 4259, 04/08/98), per le meningiti e per le altre forme invasive da batteri (Decreto Giunta Regionale 4260, 04/08/98), per le micobatteriosi e per la legionellosi (Decreto Giunta Regionale 2488, 11/05/99) che permettono di applicare una migliore accuratezza diagnostica e facilitano l indirizzo di eventuali azioni di profilassi da avviare. Esiste anche un articolato programma di sorveglianza della tubercolosi con l obiettivo di migliorare la sorveglianza epidemiologica della patologia a livello nazionale e di rafforzare la sorveglianza sulla farmaco-resistenza. In questo ambito, in accordo con tutte le regioni partecipanti al programma, è stato proposto un protocollo di sorveglianza che, pur tenendo conto delle differenze tra regioni, consentirebbe l integrazione a livello nazionale della notifica con altre fonti informative. Il SIMI stabilisce l obbligo di notifica per 47 malattie infettive, classificate in 4 classi in base alla loro rilevanza in sanità pubblica ed al loro interesse sul piano nazionale ed internazionale che devono essere notificate con tempi e modalità differenziate in funzione della classe di appartenenza della malattia; prevede inoltre una V classe che comprende malattie non specificamente menzionate nei gruppi precedenti e le zoonosi indicate dal regolamento di Polizia Veterinaria. Secondo tale sistema le malattie infettive a obbligo di notifica sono state differenziate in base alle informazioni da raccogliere e alla tempestività di invio dei dati. La suddivisione in classi risponde anche a criteri di rilevanza epidemiologica e ad esigenze differenziate di profilassi. Di seguito vengono riportate le malattie sotto notifica suddivise per classi (Tabella 1). Nel caso di malattie incluse nella I classe, il medico segnala alla ASL, per telefono o mediante telegramma, entro 12 ore dal sospetto di un caso di malattia, l evento. La ASL, a sua volta, avvisa immediatamente la Regione che contatta quanto prima il ministero e l Istituto Superiore di Sanità (ISS). Una volta effettuato l accertamento diagnostico poi, sarà sempre compito della ASL avvisare nuovamente sia in caso positivo che negativo, i due organismi. Il ministero poi, ove previsto, segnala immediatamente l accertamento del caso all OMS. 11

16 Nel caso di patologie di II classe, la notifica alla ASL da parte del medico deve pervenire entro due giorni dall osservazione dei casi di malattia. Successivamente la ASL provvede alla compilazione ed all invio del modello individuale di notifica e dei dati aggregati mensilmente, suddivisi per fasce di età e sesso, alla Regione che successivamente informerà il ministero, l ISS e l ISTAT. Tabella 1. Classi di notifica delle malattie infettive secondo il sistema di sorveglianza in Italia Classi Tempi di segnalazione del medico alla ASL Malattie I - Malattie per le quali si richiede segnalazione immediata o perché soggette al Regolamento sanitario internazionale o perché rivestono particolare interesse II - Malattie rilevanti perché ad elevata frequenza e/o passibili di interventi di controllo III - Malattie per le quali sono richieste particolari documentazioni IV- Malattie per le quali alla segnalazione del singolo caso da parte del medico deve seguire la segnalazione dell'unità sanitaria locale solo quando si verificano focolai epidemici V - Malattie infettive e diffusive notificate all unità sanitaria locale e non comprese nelle classi precedenti, zoonosi indicate dal regolamento di polizia veterinaria 12 ore Colera, botulismo, febbre gialla, febbre ricorrente epidemica, influenza con isolamento virale, febbri emorragiche virali (febbre di Lassa, Marburg, Ebola), rabbia, peste, tetano, poliomielite, trichinosi, tifo esantematico, difterite 48 ore Blenorragia, brucellosi, diarree infettive non da salmonella, epatite virale A, B, NANB, epatite virale non specificata, febbre tifoide, legionellosi, leishmaniosi cutanea, leishmaniosi viscerale, leptospirosi, listeriosi, meningite ed encefalite acuta virale, meningite meningococcica, morbillo, parotite, pertosse, rickettsiosi diversa da tifo esantematico, rosolia, salmonellosi non tifoidee, scarlattina, sifilide, tularemia, varicella 48 ore AIDS, lebbra, malaria, micobatteriosi non tubercolare, tubercolosi 24 ore Dermatofitosi (tigna), infezioni, tossinfezioni e infestazioni di origine alimentare, pediculosi, scabbia Le notifiche di classe V sono comunicate annualmente al Ministero della Salute. Solo quando assumano le caratteristiche di focolaio epidemico, devono essere segnalate con le modalità previste per la Classe IV. Nel caso di malattie inserite nella III classe sono previsti flussi informativi particolari e differenziati in funzione della patologia specifica. Per la malattie di IV classe è previsto che, alla segnalazione del singolo caso da parte del medico, debba seguire la segnalazione della ASL solo quando si verificano focolai epidemici. In questo caso, la notifica da parte del medico deve pervenire alla ASL competente entro 24 ore. Sarà poi l azienda a fare le successive notifiche agli organi competenti già identificati. 12

17 Nella V classe sono comprese malattie infettive e diffusive notificate alla ASL e non comprese nelle classi precedenti e zoonosi indicate dal regolamento di polizia veterinaria (DPR 8 febbraio 1954, n. 320). Queste patologie prevedono una comunicazione annuale con riepilogo delle malattie. Nel caso in cui tali malattie assumano le caratteristiche di focolaio epidemico devono essere segnalate con le modalità previste per la IV classe. Malattie a trasmissione idrica Nonostante, negli anni più recenti, siano stati fatti passi in avanti nelle attività di sorveglianza delle malattie a trasmissione idrica, la loro incidenza nei Paesi industrializzati rimane ancora sottostimata. Infatti, a livello europeo non è stato elaborato un sistema di sorveglianza adeguatamente organizzato per la raccolta di dati sulle patologie di questa origine ed è, ad esempio, possibile ipotizzare che molte gastroenteriti, di cui spesso non viene individuato l agente eziologico (il 22% negli USA nel biennio ), siano di diretta origine idrica, o comunque indirettamente ad essa correlate, e dovute quindi al consumo di acqua contaminata o di alimenti da essa contaminati. In Italia, d altra parte, il sistema di sorveglianza delle malattie attualmente operativo mostra difficoltà nella raccolta di dati così specifici. È a oltre un secolo e mezzo fa che bisogna risalire per datare il termine di malattie a trasmissione idrica (waterborne diseases), quando fu cioè ottenuta la dimostrazione che l acqua poteva rappresentare un vettore di microrganismi patogeni. Tuttavia, solo dalla metà del secolo scorso, nei Paesi più industrializzati, la messa in opera di tecniche, sempre più efficaci, di trattamento e disinfezione delle acque, e, successivamente, l evoluzione del concetto di protezione delle risorse idriche, i criteri di controllo della qualità delle acque e di valutazione del rischio, la definizione di requisiti di idoneità all uso e al consumo hanno condotto a un progressivo declino delle patologie legate alla diffusione dei più tradizionali patogeni enterici (Salmonella, Shigella, Vibrio). Se da una parte però si è assistito ad una riduzione delle patologie a carattere gastroenterico, dall altra, altre patologie, direttamente ed indirettamente associabili all acqua, sono state segnalate negli ultimi decenni, alcune delle quali causate da agenti di zoonosi (criptosporidiosi, microsporidiosi, campilobacteriosi), altre, da opportunisti ambientali (micobatteriosi) anche a carattere respiratorio (legionellosi). Più di cento tipi di microrganismi patogeni (batteri, virus, parassiti e miceti) possono essere presenti nelle acque contaminate. Oltre alle patologie direttamente ad essi correlate, diverse e gravi patologie, al di là di condizioni di predisposizione, sono sospettate derivare da alcune di queste infezioni e causare danni cronici (Tabella 2). Alcune condizioni ambientali e temporali, tendenze comportamentali e attività antropiche, quali fattori capaci di agire singolarmente o in sinergia, hanno contribuito allo sviluppo di nuovi presupposti per l instaurarsi di condizioni rischio associato all uso e al consumo di acqua, favorendo la comparsa di altre patologie a trasmissione idrica causate da patogeni cosiddetti nuovi, emergenti, riemergenti ed opportunisti che sono stati riconosciuti come patogeni umani in tempi recenti anche grazie all evoluzione delle tecniche analitiche e di indagine epidemiologica. Nel gruppo dei nuovi patogeni vengono inclusi comuni commensali, saprofiti o ambientali che possono determinare infezioni in soggetti appartenenti ai sottogruppi più suscettibili della popolazione (gli opportunisti patogeni), ma anche microrganismi antibiotico-resistenti, agenti di zoonosi e nuovi biotipi per trasferimento di caratteri di patogenicità. 13

18 Tabella 2. Patologie sospettate di essere associate a patogeni di origine idrica Patologie Artrite Meningite asettica Cancro, ulcera peptica, gastriti croniche Malattie cardiache Malattie reumatiche Diabete di tipo 1 Danni ai reni Danni al fegato Disordini neuromuscolari Tipo di patogeno Giardia, Salmonella, Campylobacter Echovirus, Coxsackie virus Helicobacter pylori Coxsackie B Shigella, Klebsiella pneumoniae Coxsackie B Escherichia coli O157 Microsporidi Cyclospora Vibrio vulnificus Virus dell epatite A Virus dell epatite E Campylobacter I patogeni emergenti, per definizione, sono quei microrganismi che vengono rilevati per la prima volta nella popolazione, che negli ultimi 20 anni hanno aumentato la loro incidenza rispetto al passato, che hanno allargato la loro area di influenza territoriale o che si ipotizza possano essere più frequentemente isolati nell immediato futuro. Negli ultimi 30 anni sono state individuate 175 specie di patogeni emergenti da 96 diversi generi di cui il 75% erano specie zoonotiche. Con il termine patogeno riemergente invece si fa riferimento a quei microrganismi che, dopo un periodo variabile di assenza in un area territoriale, ricompaiono con una frequenza rilevante, potenzialmente da attribuire ad una evoluzione adattativa in funzione delle caratteristiche immunitarie dell ospite e a cambiamenti ambientali, socio-economici e demografici. Tra i diversi microrganismi che, nelle ultime tre decadi, sono stati riconosciuti come importanti patogeni umani, quelli associati alla diffusione attraverso l acqua rappresentano una percentuale relativamente elevata: Cryptosporidium, Acanthamoeba, Legionella, Helicobacter pylori, Campylobacter, Calicivirus, Norovirus, nonché Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas stutzeri, Flavobacterium, Burkolderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia, Enterobacter sakazakii, ecc. Tradizionalmente la sintomatologia associata al consumo/contatto di acqua contaminata è quella a carattere gastroenterico, sia per il tipo di manifestazione dei sintomi sia per la potenzialità di impatto tra la popolazione e l elevato tasso di infezione (50% degli esposti). A questo proposito, dalla raccolta di dati cumulativi, ottenuti da 53 studi epidemiologici svolti sul territorio italiano dal 1980 al 1996, risulta che, su un totale di circa casi di malattia caratterizzati da sintomi diarroici, i principali microrganismi individuati come responsabili della sintomatologia erano, in misura percentuale, quelli riportati in Tabella 3. Tuttavia, l acqua come vettore di malattie per l uomo è responsabile anche di diverse manifestazioni morbose a carattere respiratorio (infezioni da Adenovirus, legionellosi, micobatteriosi), cutaneo (infezioni micotiche, da stafilococco, da vibrioni alofili, ecc.), otorinolaringoiatrico (infezioni da virus, da Pseudomonas, ecc.), oculistico (amebiasi, infezioni da Pseudomonas), sistemiche e localizzate in diversi distretti che assumono rilevanza per la facilità di diffusione. È noto che la diffusione delle infezioni attraverso l acqua dipende da diversi meccanismi che vedono coinvolti la capacità di sopravvivenza nell acqua dei microrganismi, la loro vitalità, la dose infettante, la capacità di moltiplicarsi nell ambiente e, non ultimo, le interazioni ospitepatogeno. Tuttavia, il paradigma di esposizione individuale alle cause di malattia dipende anche 14

19 da una sommatoria di fattori che determinerà il rischio soggettivo per le diverse malattie e che risulterà facilmente diverso da un individuo all altro (in ragione di peculiarità individuali) come anche altrettanto facilmente identico (in ragione di esposizioni comuni a fattori di rischio). Tabella 3. Patogeno Principali microrganismi individuati come responsabili di sintomi diarroici in casi di malattie registrate in Italia dal 1980 al 1996 % di frequenza Rotavirus 26,6 Salmonella spp. 13,1 E. coli patogeni 6,7 Campylobacter 5,5 Adenovirus 5,0 Clostridium 3,7 Aeromonas 3,0 Cryptosporidium 2,9 In realtà, diversi fattori intervengono nella comparsa di microrganismi riconosciuti solo in tempi più recenti come patogeni per l uomo e nella loro rapida affermazione come tali: cambiamenti demografici e sociali: aumento della popolazione e conseguente incremento della richiesta e dei consumi di acqua, fenomeni migratori, aumentato numero di individui ad alto rischio per allungamento della vita media delle popolazioni, aumentato numero di emergenze umanitarie; modifiche ambientali: deviazione di corpi idrici (dighe, impianti di irrigazione), sovrasfruttamento delle risorse idriche, disboscamenti, modifiche di pratiche agricole (riuso di acque reflue in agricoltura, inappropriato uso di nuove generazioni di insetticidi, ecc.) e industriali; cambiamenti climatici: riscaldamento globale, siccità, aumentato numero di emergenze ambientali; cambiamenti degli stili di vita: intensificazione dei viaggi, per lavoro o per turismo, e del commercio internazionali, aumentata frequentazione di strutture quali piscine, centri termali e per il benessere fisico, uso di impianti di climatizzazione dell aria, modifiche delle abitudini alimentari, uso scorretto di antibiotici, eccessiva attenzione alle pratiche di igiene con conseguenze associate all aumento dell incidenza di malattie intestinali nei bambini con più elevati standard di vita e di tipo igienico. In particolare, per quanto riguarda la diffusione di patogeni attraverso le acque potabili, uno dei problemi attualmente più rilevante è rappresentato dalla contaminazione microbiologica cronica o episodica dell acqua durante la produzione e la distribuzione. È riconosciuto che i processi di trattamento delle acque possano determinare una pressione selettiva sui microrganismi presenti in acqua che sono in grado sviluppare un ampia gamma di strategie di sopravvivenza. La più diffusa e conosciuta è quella in base alla quale i microrganismi sopravvivono, rimanendo danneggiati, in uno stato quiescente che non ne consente la crescita, e quindi il rilevamento, durante l esame analitico. È la cosiddetta fase VNC (viable non culturable), durante la quale i microrganismi manifestano il danno subìto con l incapacità di crescere sui terreni selettivi determinando risultati falsi negativi all analisi microbiologica. Tuttavia, durante il percorso nella rete di distribuzione e fino al rubinetto, possono venirsi a trovare in condizioni fisiche e spaziali favorevoli, come fondi di rete, tubercoli, superfici dove il flusso dell acqua è più lento, rompiflusso, valvole, guarnizioni, su particolato, ecc. Grazie all attività del substrato su cui si trovano ad aderire che, oltre a limitare l esposizione ai disinfettanti e ai fattori ostili alla loro sopravvivenza, può 15

20 anche concentrare nutrienti per il loro mantenimento, possono subire un processo di rivitalizzazione che li rende nuovamente metabolicamente attivi ed in grado di moltiplicarsi. Risultano così nuovamente rilevabili in condizioni standard di laboratorio, creando sì un apparente condizione di contaminazione dell acqua in entrata nella rete idrica, ma anche una reale situazione di presenza di microrganismi nel flusso d acqua nei tubi. Rilascio di prodotti metabolici microbici, di metalli per fenomeni di corrosione, condizioni che sostengono la crescita/ricrescita batterica nelle reti di distribuzione possono avere quindi conseguenze sulla qualità igienico-sanitaria ed organolettica dell acqua. In questo ambito, il fenomeno che si riscontra in tutte le reti di distribuzione dell acqua potabile è quello della produzione di biofilm che, oltre a provocare problemi operativi negli impianti idrici, è causa di problemi sanitari. I biofilm delle reti acquedottistiche possono ospitare un ampia varietà di organismi e sono caratterizzati da un turn over di gruppi microbici. Un distacco di cellule microbiche e l adesione di altre sarebbe osservabile in continuo. Le specie che vanno a costituire i biofilm nei sistemi di distribuzione delle acque potabili sono piuttosto ricorrenti anche se le loro concentrazioni possono ampiamente variare. Oltre ai batteri che partecipano alla biocorrosione, strettamente ambientali e non rilevanti dal punto di vista sanitario, tra i primi colonizzatori del biofilm sono segnalati microrganismi che fanno parte della flora microbica naturale delle acque, principalmente batteri pigmentati, a cui fanno seguito specie appartenenti ai generi Flavobacterium, Arcobacter, Acinetobacter, Sarcina, Micrococcus, Proteus, Bacillus, attinomiceti e lieviti. Anche alcuni coliformi, come Klebsiella pneumoniae, sono più spesso riscontrabili rispetto ad altre specie dello stesso gruppo, molto probabilmente perché hanno un maggior successo competitivo. Comunque, se sporadiche sembrano essere le evidenze associate alla presenza di microrganismi patogeni nelle acque potabili in distribuzione, soprattutto in Italia, diversi patogeni e opportunisti patogeni possono invece essere isolati dal biofilm (Legionella, Aeromonas, Pseudomonas, protozoi, micobatteri) che rappresenta quindi una fonte di diffusione di microrganismi, anche patogeni, nell acqua. Nelle Tabelle 4-6 sono riassunte le caratteristiche dei microrganismi potenzialmente agenti di patologie a trasmissione idrica di alcuni dei quali, nei successivi paragrafi, verranno descritte le caratteristiche morfologiche, biochimiche e di funzione. Tabella 4. Caratteristiche di alcuni batteri patogeni presenti nelle acque Batteri Resistenza al Cl 2 Effetti sulla salute Diffusione nelle acque VNC* Persistenza in acqua Micobatteri Elevata Polmoniti, gastroenteriti Comune No Lunga ambientali H. pylori Bassa Ulcera, tumore allo Abbastanza No ** stomaco comune E. coli patogeni Bassa Diarrea Abbastanza Si Breve comune Legionella Media Polmonite Comune Si Media Aeromonas Media Gastroenterite Comune No Media P. aeruginosa Alta gastroenteriti, infezioni Comune No Media polmonari C. jejuni Bassa Diarrea Abbastanza Si Breve comune Y. enterocolitica Bassa Diarrea Abbastanza comune No Media *VNC: Vitale non coltivabile; ** informazione non disponibile; 16